- •Предисловие к первому изданию
- •Единицы измерений систем си и сгс
- •Физические свойства меди и алюминия
- •Зависимость физических свойств электротехнической стали от содержания кремния
- •Глава первая принцип действия и устройство машин постоянного тока
- •Во внешней цепи (б)
- •Мотки якОрЯ.
- •Глава вторая магнитная цепь машины постоянного тока при холостом ходе
- •Уравнительные соединения
- •Глава четвертая основные электромагнитные соотношения
- •На технико-экономические показатели машины
- •98 Машины постоянного тока [Разд. I
- •I Круговой огонь представляет собой короткое замыкание якоря машины через электрическую дугу на поверхности коллектора.
- •Взаимная индукция, форма кривой и величина реактивной
- •2) Уменьшению реактивной э. Д. С. И 3) увеличению сопротивления цепи коммутируемой секции. Добавочные полюсы.
- •Глава седьмая потери и коэффициент полезного действия электрических машин
- •Глава восьмая нагревание и охлаждение электрических машин
- •Глава десятая двигатели постоянного тока
- •1. Наиболее удобным, распространенным и экономичным является способ регулирования скорости путем изменения потока ф6, т. Е. Тока возбуждения tB.
- •Регулирование скорости включением сопротивления в цепь якоря
- •Глава одиннадцатая специальные типы машин постоянного тока
- •Глава двенадцатая основные сведения о трансформаторах
- •Виды магнитопроводов.
- •I По конструкции магнитопровода трансформаторы подраз-| деляются на стержневые и броневые.
- •Глава тринадцатая намагничивание сердечников трансформаторов
- •Глава четырнадцатая схема замещения трансформатора и ее параметры
- •I Поэтому электромагнитная связь в трансформаторах весьма высока, а рассеяние мало.
- •1) Приведенное активное сопротивление вторичной обмотки
- •1 А. И. Воль дек. О схеме замещения трансформатора и ее параметрах. «Электричество», 1952, №. 8, с. 21-25.
- •Ib связи с изложенным можно сказать, что в режиме противо-включения существуют только магнитные поля рассеяния.
- •Глава пятнадцатая работа трансформатора под нагрузкой
- •Глава шестнадцатая несимметричная нагрузка трансформаторов
- •Глава семнадцатая переходные процессы в трансформаторах
- •Глава восемнадцатая разновидности трансформаторов
- •Глава девятнадцатая основные виды машин переменного тока и их устройство
- •Основные данные трехфазных гидрогенераторов завода «Электросила»
- •Глава двадцатая электродвижущие силы обмоток переменного тока
- •Глава двадцать первая обмотки переменного тока
- •X, y, z на 180°. При таком повороте этих векторов как при нечетном, так и при чешом d получим три одинаковых сектора векторов, и каждый сектор занимает угол 60° по
- •Глава двадцать вторая намагничивающие силы обмоток переменного тока
- •Н. С. Токов нулевой последовательности
- •Глава двадцать третья магнитные поля и индуктивные сопротивления обмоток переменного тока
- •I Индуктивные сопротивления, соответствующие этим гармоникам, назовем главными.
- •1 A. Ifc Вольдек. Рассеяние по коронкам зубцов в электрических машинах. — «Вестник электропромышленности», 1961, № 1, с. 60—62.
- •Глава двадцать четвертая основы теории асинхронных машин
- •Приведение обмотки ротора к обмотке статора.
- •Уравнения напряжений неприведенной асинхронной машины.
- •Глава двадцать пятая вращающие моменты и механические характеристики асинхронной машины
- •I Пусковой момент при данных значениях параметров машины также пропорционален квадрату приложенного напряжения.
- •I Очевидно, что вид механических характеристик существенно зависит от величины вторичного активного сопротивления.
- •Кратности начального пускового момента и пускового тока.
- •Глава двадцать шестая круговая диаграмма асинхронной машины
- •Глава двадцать восьмая пуск трехфазных асинхронных двигателей и регулирование их скорости вращения
- •Общие положения.
- •Регулирование скорости вращения посредством введения добавочной э. Д. С. Во вторичную цепь двигателя.
- •Глава двадцать девятая особые виды и режимы работы многофазных асинхронных машин
- •28 Mm, 975 об/мин при соединениях обмотки статора в трегулышк"
- •Глава тридцатая однофазные асинхронные машины
- •Глава тридцать первая асинхронные микромашины автоматических устройств
- •Глава тридцать вторая магнитные поля и основные параметры синхронных машин
- •Общие положения.
- •Глава тридцать третья работа многофазных синхронных генераторов при симметричной нагрузке
- •Номинальное изменение напряжения синхронного генератора
- •Глава тридцать четвертая элементы теории переходных процессов синхронных машин
- •Периодические и апериодические токи обмоток индуктора.
- •1Ри этих условиях.
- •Затухание апериодического тока якоря.
- •Глава тридцать пятая параллельная работа синхронных машин
- •Изменение активной мощности. Режимы генератора и двигателя.
- •Вывод формулы угловой характеристики активной мощности.
- •Синхронизирующая мощность и синхронизирующий момент.
- •Глава тридцать шестая асинхронные режимы и самовозбуждение синхронных машин
- •Глава тридцать седьмая синхронные двигатели и компенсаторы
- •Способы пуска синхронных двигателей.
- •Ib подавляющем большинстве случаев применяется асинхронный пуск синхронных двигателей (см. § 36-1 и 36-2).
- •Глава тридцать восьмая несимметричные режимы работы синхронных генераторов
- •Токи и сопротивления нулевой последовательности.
- •I Последние вызывают в машине ряд нежелательных явлений и делают режим работы машины тяжелым.
- •Потери энергии и нагрев ротора.
- •Вибрация.
- •Получим
- •Глава тридцать девятая колебания и динамическая устойчивость синхронных машин
- •Глава сороковая системы возбуждения синхронных машин
- •I Регуляторы, которые реагируют не только на величины отклонения определенных параметров, но и на величины их производных во времени, называются регуляторами сильного действия.
- •Глава сорок первая специальные типы синхронных машин
- •Глава сорок вторая многофазные коллекторные машины и каскады
- •I Однако в коммутируемых секциях к. М. П. Т , кроме реактивной э. Д с, возникает также трансформаторная э. Д. С. Етр, которая индуктируется основным магнитным потоком ф.
- •Список литературы
- •Предметный указатель
Взаимная индукция, форма кривой и величина реактивной
э. д. с. Для выяснения особенностей коммутации с учетом взаимной индукции рассмотрим случай равносекционной простой петлей боти с 4 и
Рис, 6-10. Коммутация при иа = 4 и 6Щ = 2,5 bs
вой обмотки с ып = 4 и Ьщ = 2,5ЬК (рис. 6-10, а, б). Для простоты предположим, что шаг обмотки полный, а собственные и взаимные индуктивности секций, лежащих в общих пазах, равны. Коммутацию будем считать прямолинейной.
Изменение токов рассматриваемых секций в процессе коммутации происходит во времени со сдвигом
как показано на рис. 6-11, а. Прямоугольники на рис. 6-11, б изображают э. д. с. самоиндукции ei в этих секциях, причем высота прямоугольника соответствует величине э. д. с, а ширина, равная периоду коммутации, фиксирует время начала и конца действия этой э. д. с. Эти прямоугольники, естественно, также сдвинуты относительно друг друга на время /к.
При равенстве собственных и взаимных индуктивностей eL = ем-Тогда каждый из прямоугольников на рис. 6-11,6 представляет собой также э. д. с. взаимной индукции ем, которая индуктируется каждой из рассматриваемых секций во время ее коммутации в остальных одновременно коммутируемых секциях.
Чтобы определить реактивную э. д. с. еп в секции /, необходимо сложить прямоугольник / и те участки прямоугольников 2, 3, 4,
которые лежат под прямоугольником /, так как секции 2, 3, 4 оказывают влияние на секцию /, естественно, только во время ее коммутации-. Таким образом, получим кривую еп на рис. 6-11, в, которая представляет собой изменение во времени реактивной э. д. с. первой секции. Аналогично можно построить кривые э. д. с. ег2, ег3, ег4 остальных секций, которые изображены на рис. 6-11, г, д, е. Как видно из рис. 6-11, с учетом взаимной индукции реактивная э. д. с. ег каждой секции даже при прямолинейной коммутации изменяется во времени, причем кривые э. д. с. разных секций имеют разную форму.
Ступенчатая огибающая кривых еп, егъ, ег9, е,4 построена на рис. 6-11, ж. Она представляет собой результирующую э. д. с. секций одного паза. Для полной компенсации еГ во всех секциях необходимо добиться, чтобы кривая э. д. с. ек, а следовательно, и кривая индукции Вк коммутирующего поля имели форму кривой на рис. 6-11, ж. Однако в точности добиться этого невозможно, и на практике стремятся получить такую форму кривых Вк и ек, которая по возможности ближе совпала бы с формой кривой еп как показано на рис. 6-11, ж штриховой линией.
При построении кривых ег можно учесть также взаимную индукцию от секций, коммутируемых соседними щетками, влияние укорочения шага, неравенство^ и ем и разницу этих величин, обусловленную расположением секций в пазах в два слоя. Формы кривых ег имеют при этом еще более сложный вид.
Хотя увеличение Ьщ приводит к повышению влияния взаимной индукции вследствие возрастания числа одновременно коммутируемых секций, величина ег несколько уменьшается, так как при этом увеличивается также период коммутации.
Построение кривых ег трудоемко, и поэтому при проектировании машин к нему прибегают лишь в наиболее ответственных случаях. Обычно же ограничиваются вычислением средней для всех секций паза величины ег, соответствующей замене ступенчатой кривой
Рис. 6-11. Определение реактивной э. д. с. при «п = 4 и Ьщ = 2,5
на рис. 6-11, ж прямоугольником, площадь которого равна площади фигуры, ограниченной этой кривой и осью абсцисс. Формулу для ег при этом можно получить, если в выражении (6-25) заменить
Магнитные проводимости Л и | зависят в основном от геометрических размеров пазов и лобовых частей секции, а также от других факторов (магнитньГе свойства бандажной проволоки и т. д.). Формулы для вычисления Л и | приводятся в руководствах по проектированию машин постоянного тока [21, 22, 23, 40, 41]. В малых и средних машинах, а также в крупных тихоходных машинах с малой длиной якоря | = (5 -г- 8) 10~6 гн/м, а в крупных тихоходных машинах с большой длиной якоря и в крупных быстроходных машинах | = (3,5 ■+■ 5,0) 10~в гн/м.
Из равенства (6-28) видно, что ег тем больше, чем больше скорость вращения, линейная нагрузка и длина машины и чем больше витков в секции.
Если можно было бы добиться идеальной компенсации ег с помощью коммутирующей э. д. с. ек, то теоретически можно было бы иметь хорошую коммутацию при весьма больших значениях ег. Однако, как было выяснено в связи с рассмотрением рис. 6-11, ж, добиться совпадения форм кривых ек и ег практически невозможно, и величина нескомпенсированных участков кривой ег тем больше, чем больше сама ег. Поэтому величина ег решающим образом влияет на качество коммутации. При наличии коммутирующего поля необходимо, чтобы гг < 7 4- 10 в, а при отсутствии этого поля er + eaq =ss 2 -н 3 в.
Ширина зоны коммутации. Время ТП коммутации ип секций одного паза для обмотки с полным шагом, согласно рис. 6-11, ж, равно
Ta = TK + (ua-l)tK.
При укороченном или удлиненном шаге обмотки нижние секции будут коммутироваться в зависимости от направления вращения якоря раньше или позже верхних. Если шаг укорочен или удлинен на е секционных сторон (см. § 3-2), то время коммутации секционных сторон одного паза увеличивается на stK. Поэтому в общем случае
Зоной коммутации называется дуга окружности якоря, в пределах которой перемещаются секционные стороны паза во время коммутации.
Ширину этой зоны &3.к получим, если умножим Тп на окружную скорость якоря
В выражения (6-30) и (6-31) нужно подставлять всегда абсолютное значение е.
Величина Ь3 к должна быть не больше 50—65% расстояния между наконечниками соседних главных полюсов. В противном случае коммутируемые секции попадают в зону сильного поля главных полюсов и условия коммутации резко ухудшаются. В связи с этим из выражений (6-30) и (6-31) можно заключить, что большое Жорочение шага обмотки нежелательно.
§ 6-6. Способы улучшения коммутации
Для создания хороших условий коммутации необходимо прежде всего обеспечить надлежащее состояние коллектора и щеточного аппарата, чтобы устранить механические причины искрения (см. § 6-2). Ниже рассматриваются способы обеспечения необходимых электромагнитных условий коммутации. Эти способы направлены на уменьшение добавочного тока коммутации или тока короткого замыкания коммутируемой секции и сводятся к следующим мероприятиям: 1) созданию коммутирующей э. д. с. с помощью добавочных полюсов или сдвига щеток с геометрической нейтрали,